Производство извести

Содержание

 

Введение           3

I. Технология производства        6

I.I Сырье и его свойства        6

I.II Материал и требования к нему      10

I.III Производство извести        12

I.IV Технологическая схема       14

II. Фонды рабочего времени        15

III. Материальный баланс        17

VI. Выбор технологического оборудования     18

V. Расчет бункеров и склада        20

VI. Расчет расхода энергоресурсов технологического оборудования 21

VII. Охрана труда на известковых заводах     22

VIII. Заключение          23

IX. Библиографический список       24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Минеральные вяжущие  вещества известны человечеству долгое время. Издавна, люди использовали известь  для строительства домов и  укреплений. Со временем расширялись  представления и познания человека, что естественным путем повлияло на совершенствование технологий, которыми человек воздействовал на сырье. С тех пор первенство конструкционных материалов занимают практически безальтернативные минеральные вяжущие материалы. Ведь богатство минеральных сырьевых ресурсов нашего региона, и в частности нашей страны, относительно несложная технология получения и высокие строительно-технические свойства минеральных вяжущих веществ обеспечивают им неограниченный масштаб применения в строительстве, в отделочных работах, для приготовления штукатурных растворов и других работ. Применением изделий из минеральных вяжущих удается большей частью решить проблемы задания необходимых потребительских свойств, таких как прочность, влагостойкость, теплоизоляция, звукоизоляция и др.

Минеральные вяжущие  материалы - это перспектива изготовления качественных изделий и конструкций, которые будут постоянно востребованы при проведении строительных работ. И будут расти «миры стекла и бетона»…

 

Вяжущие — вещества, способные затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зёрна песка, гравия, щебня. Это свойство вяжущих используется для изготовления: бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных и других необожжённых искусственных материалов; строительных растворов — кладочных, штукатурных и специальных.

Строительные неорганические вяжущие вещества в зависимости  от состава, основных свойств и области  применения делятся на три основные группы: воздушные, гидравлические и кислотостойкие.

Минеральные вяжущие  вещества - порошкообразные вещества, обладающие способностью при затворении (смешении с водой или водными  растворами других веществ) образовывать пластичную массу, затвердевающую в прочное камневидное тело. В зависимости от состава, основные свойств и области применения минеральные вяжущие подразделяют на гидравлические, воздушные и кислотостойкие.

Гидравлические вяжущие  после смешения с водой и предварительного затвердевания на воздухе продолжают сохранять и наращивать свою прочность в воде; их можно применять как в надземных, так и подземных гидротехнических и других сооружениях. К гидравлическим вяжущим относятся различные цементы: портландцемент и его разновидности (быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, тампонажный, сульфатостойкий, белый и др.), пуццолановые цементы (пуццолановый портландцемент, известково-пуццолановый цемент и др.), шлаковые цементы (шлакопортландцемент, известково-шлаковый цемент, сульфатно-шлаковый цемент и др.), глинозёмистый и расширяющийся цементы, романцемент, гидравлическая известь и др. Для интенсификации процессов твердения некоторых гидравлических вяжущих (известково-кремнезёмистых, известково-шлаковых, известково-нефелиновых и др.) применяют обработку паром в автоклавах при давлении 0,9-1,6 Мн/м2 (9-16 кгс/см2) в течение 6-10 ч.

Воздушные вяжущие после  затворения могут затвердевать и  длительно сохранять свою прочность  только на воздухе; их применяют лишь для возведения надземных сооружений, не подвергающихся действию воды. В эту группу материалов входят гипсовые вяжущие (строительный гипс, ангидритовое вяжущее, высокообжиговый гипс и др.), магнезиальные вяжущие (каустические магнезит и доломит), воздушная известь.

Кислотостойкие вяжущие после затвердевания на воздухе могут длительно сохранять свою прочность при воздействии кислот; их используют для создания кислотоупорных покрытий. К таким вяжущим относятся кислотоупорные цементы, изготовляемые на основе растворимого стекла (силиката натрия), кислотоупорных микронаполнителей и ускорителей твердения. Для улучшения некоторых свойств вяжущих в их состав вводят различные добавки.

Органические вяжущие - вещества органического происхождения, обладающие способностью под влиянием физических или химических процессов переходить из пластичного состояния в твёрдое или малопластичное (см. асфальт, битумы, дёготь, поливинилацетат, фурановые смолы)

Различают также вяжущие  вещества автоклавного твердения, эффективно твердеющие только при автоклавной обработке под давлением насыщенного пара в 8—16 атм и более при температуре 170— 200° С и выше. В группу вяжущих веществ автоклавного твердения входят: известково-кремнеземистые, состоящие из извести и кварцевого песка, маршалита и других кремнеземистых материалов; известково-нефелиновые, состоящие из извести и нефелинового шлама; песчаные портландцемента, которые хотя и могут твердеть в других условиях, но дают значительно более высокий прирост прочности при автоклавном режиме твердения.

 

Процесс производства извести гидратной гашенной 

 

Известь гидратную гашенную (пушонка) получают из комовой или  молотой извести путем гашения  ее водой. Если количество воды составляет 60-80% от массы извести, комки распадаются  на тонкодисперсные частицы и  образуется известь пушонка. При дальнейшем разбавлении водой получают соответственно известковое тесто и известковое молоко.

Область применения 

 

Применяется для приготовления  кладочных и штукатурных растворов, а также в бетонах невысоких  марок, используемых в сухих условиях. Известь гидратная гашенная используется для приготовления сухих строительных смесей, в качестве вяжущего вещества в приготовлении растворных и бетонных смесей. В химической промышленности гидратную известь применяют при производстве химических продуктов: кальцинированной соды, в производстве карбида кальция, хлорной извести, бертолетовой соли, синтетического каучука и т.д. В сахарной промышленности известь применяют при очистке сока сахарной свеклы.

Приготовленные на основе гидратной извести известковые растворы отличаются пластичностью.  

 

Показатели  гидратной гашеной извести сорт 1 гост 9179-77 

 

№	Показатели	Содержание
1	Содержание активных CaO+MgO, в %	70-72
2	Содержание Ca(OH)2, в %	92
3	Содержание СО2 , в %	3-4
4	Влажность, в %	0,4-0,7
5	Остаток на сите № 02, в% не более	0,006
6	Остаток на сите № 008, в% не более	0,05
7	Активный MgO в %, не более	1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Технология производства

 

I.I Сырье и его свойства

Исходными материалами  для производства воздушной извести  являются многие разновидности известково-магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.). Все они относятся к осадочным породам и широко распространены на территории нашей страны. В состав известняков входят углекислый кальций СаСОз и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.).

Теоретически  карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО₂. Он встречается в виде двух минералов — кальцита и арагонита.

Кальцит или  известковый шпат кристаллизуется  в гексагональной системе. Его кристаллы имеют форму ромбоэдров. Плотность кальцита 2,6—2,8 г/см³; твердость по десятибалльной шкале (шкала Мооса) — 3. Кальцит хорошо растворяется при обычной температуре в слабой соляной кислоте с выделением углекислого газа. Доломит при таких условиях не разлагается (этим пользуются при определении вида горных пород).

Арагонит  — менее распространенный минерал, кристаллизуется в ромбической системе. Его плотность 2,9—З г/см³, твердость 3,5—4. При нагревании до температуры 300— 400° С арагонит превращается в кальцит, рассыпаясь в порошок.

В доломитизированных известняках в качестве примеси присутствует доломит СаСОз • MgCOe. Теоретически доломит состоит из 54,27% СаСОз и 45,73% MgCO₃ или 30,41% СаО, 21,87% MgO и 47,72% СО₂. Плотность доломита 2,85—2,95 г/см³. Доломитовые породы почти нацело слагаются минералом доломитом с тем или иным содержанием глинистых, песчаных, железистых и тому подобных примесей.

Чистые известково-магнезиальные  породы — белого цвета, однако они часто бывают окрашены примесями окислов железа в желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, а углистыми примесями — в серые и даже черные цвета. Количество и вид примесей к карбонатным породам, размеры частиц примесей, а также равномерность распределения их в основной массе в большой степени отражаются на технологии производства извести, выборе печей для обжига, оптимальной температуре и продолжительности обжига, а также на свойствах получаемого продукта.

Обычно чистые и плотные известняки обжигаются при температурах до 1100—1250° С. Чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига (900—1150° С) для получения мягкообожженной извести. Такая известь хорошо гасится водой и дает тесто с высокими пластичными   свойствами.

Раньше считали, что  высококачественную известь можно  получать только из чистых известняков с малым содержанием примесей (до 2—3%). Новые исследования показали, что из известняков со значительным количеством примесей глины и тонкодисперсного кварцевого песка (до 5—7%), равномерно распределенных в общей массе, при правильном ведении обжига также можно получать известь, дающую при гашении высокий выход пластичного теста. При этом лучшую по качеству известь получают из пород, в которых равномерно распределенные примеси присутствуют в виде частичек размером до 1 мкм.

Примеси гипса  нежелательны. При содержании в извести даже около 0,5—1% гипс сильно снижает пластичность известкового теста. Значительно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирита), которые уже при температурах 1200° С и более вызывают образование в процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов окиси кальция, медленно реагирующих с водой при гашении извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Таблица 1. Примерная классификация сырья для производства известковых вяжущих веществ

 

Сырье	Содержание, %				Получаемая известь
	СаСО3	MgCO3	Глинистые примеси
Известняк: Чистый   Обычный   Мергелистый Доломитизированный Доломит Доломитизированный мергелистый известняк	95 – 100   87 – 95   75 – 90 75 – 90 55 – 75   50 - 70	0 – 3   0 – 3   0 – 5 5 – 20 25 – 45   5 - 25	0 – 2,5   3 – 8   8 – 25 0 – 8 0 – 8   8 – 30		Маломагнезиальная жирная Маломагнезиальная тощая Гидравлическая Магнезиальная Доломитовая Магнезиальная гидравлическая

Физико-механические свойства пород также отражаются на технологии извести. Для обжига в высоких шахтных печах пригодны лишь те породы, которые характеризуются значительной механической прочностью (прочность на сжатие не менее 20—30 МПа); куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения.

Рассыпаться во время обжига склонны крупнокристаллические  известняки, состоящие из кристаллов кальцита размерами 1—3 мм. Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород (мел и т. п.) надо обжигать в печах, в которых материал не подвергается сильному измельчению (вращающиеся и др.).

Известково-магнезиальные  породы в зависимости от их химического состава являются сырьем для производства не только воздушной, но и гидравлической извести, а также портландцемента. В табл. 1 приведена примерная классификация известково-магнезиальных горных пород, применяемых для производства воздушной и гидравлической извести, а также их разновидностей.

По ГОСТ 21-27-76 в зависимости от химического состава карбонатные породы делят на семь классов: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж (табл. 2).

Таблица 2. Требования к химическому составу известняков для производства известковых вяжущих